(57)【要約】【課題】  バネ、特に圧縮コイルバネの偏心量を視覚的に表示することができる、バネ検査装置を提供する。【解決手段】  円周等間隔に少なくとも３つのロードセル１ａ，１ｂ，１ｃとこのロードセルの測定部上に測定円板２と加圧機３とを含む荷重試験機１０と、トランジューサ指示計２０ａ，２０ｂ，２０ｃと、シーケンサ３０、前記シーケンサ３０から受け取ったデータを表示する表示器４０と、前記シーケンサ３０から受け取ったデータを演算すると共にグラフ化する電子計算機５０と、を含むことを特徴とする。この装置における加圧機３は、ボーネルジ加圧器であることが好ましい。また、加圧量を数値制御するためのサーボモータ４を備えていることが好ましい。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円周等間隔に少なくとも３つのロードセル１ａ，１ｂ，１ｃとこのロードセルの測定部上に測定円板２と加圧機３とを含む荷重試験機１０と、トランジューサ指示計２０ａ，２０ｂ，２０ｃと、シーケンサ３０、前記シーケンサ３０から受け取ったデータを表示する表示器４０と、前記シーケンサ３０から受け取ったデータを演算すると共にグラフ化する電子計算機５０と、を含む荷重反力方向測定装置。
【請求項２】
前記加圧機３は、ボールネジ加圧器である請求項1記載の荷重反力方向測定装置。
【請求項３】
前記加圧機３は、加圧量を数値制御するためのサーボモータ４を備えている請求項1記載の荷重反力方向測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バネの偏心量を視覚的に表示するバネ検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、バネ（特に、圧縮コイルバネ）は、その荷重反力線（バネに圧縮荷重を加えた時に発生する反発力の方向を示す線）がバネの中心軸線と一致するように設計されている。しかし、実際には、一定の荷重偏心がある。
従来、反発方向の検査は直角定規等を用いて目視による検査が行われており、荷重の偏心量を自動測定し、視覚的に数値で表示する装置は知られていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
バネは、座巻きからピッチをつけて巻かれていくが、立ち上がりの微妙な形状により荷重反力線が中心軸線からずれ、このため反発方向が中心からずれることがしばしばあった。しかも、バネが完成するまでには曲げ加工の後も熱処理工程など多くの工程を経ることが必要である。このため、ようやく完成したバネを目視検査などで測定すると反発方向が中心からずれて偏心量が許容値を超えていたという場合もあり、それらの製品はすべて無駄になっていた。
本発明は、上記に鑑みなされたものであり、バネの偏心量を視覚的に表示することができる、バネ検査装置を提供することをその主たる技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係る荷重反力方向測定装置は、円周等間隔に少なくとも３つのロードセル１ａ，１ｂ，１ｃとこのロードセルの測定部上に測定円板２と加圧機３とを含む荷重試験機１０と、トランジューサ指示計２０ａ，２０ｂ，２０ｃと、シーケンサ３０、前記シーケンサ３０から受け取ったデータを表示する表示器４０と、前記シーケンサ３０から受け取ったデータを演算すると共にグラフ化する電子計算機５０と、を含むことを特徴とする。
【０００５】
この装置における加圧機３は、ボーネルジ加圧器であることが好ましい。また、加圧量を数値制御するためのサーボモータ４を備えていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係る荷重反力方向測定装置はバネの反発方向の偏りを数値で表示することができる。このため、取付位置まで圧縮した時及び最大加圧位置まで加圧した時、円周上に設けられる荷重径の各測定点が各々何％強く又は弱く反発するかを表示できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図１乃至図７を参照して実施例を示す。
【実施例】
【０００８】
（装置の構成について）
本発明に係る荷重反力方向測定装置について図１乃至図４を参照して説明する。図１は、全体のシステム図を示している。この装置は大きく分けて、荷重試験機１０と、トランジューサ指示計２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）と、シーケンサ３０、シーケンサから受け取ったデータを表示する表示器４０と、シーケンサ３０から受け取ったデータを演算すると共にグラフ化する電子計算機５０とからなる。その他の構成が付加されていてもよい。このうち、荷重試験機１０には、少なくとも３つのロードセル１（１ａ，１ｂ，１ｃ）とこのロードセルの測定部上に１枚の測定円板２と１つのボールネジ加圧機３とを含み、この加圧機３はサーボモータ４により精密に制御される。
【０００９】
トランジューサ指示計２０は、ロードセル１からデータを受け取る。シーケンサ３０は、トランジューサ指示計２０からデータを受け取り、このデータを表示器４０及び電子計算機５０に送信する。表示器はシーケンサ３０から受け取ったデータを表示する。電子計算機５０はいわゆるパソコンであり、データを演算したり演算結果をグラフ化したりする。
【００１０】
図２は荷重試験機１０の正面図を、図３は荷重試験機１０の側面図をそれぞれ示している。測定対象となるバネＳは、装置中央の測定円板２の上に設けられた測定台の上に置かれている。測定円板２は等間隔に配置された３つのロードセル１ａ乃至１ｃにより、いわゆる３点支持される構成となっている。
このボールネジ加圧機３は、サーボモータ４によって駆動し、その回転軸と平行に併設されたレール５に沿って、鉛直方向に上下に駆動する。
【００１１】
すなわち、バネＳを測定円板２の上の測定台に設置し、サーボモータ４を駆動してボールネジ加圧機３の加圧面ＡをバネＳに押し当てると、その荷重が測定円板２を支持する３つのロードセル１に伝えられる。
【００１２】
図４（イ）は、荷重試験機１０の正面図を拡大した図、図４（ロ）は（イ）のＸ−Ｘ矢視図を示している。測定円板２は中心点Ｏからみて点対称の位置にロードセル１ａ乃至１ｃの測定点が設けられている。なお、測定円板２は、加工のし易さなどから円板としたが点対象の平板であれば形状は円に限らない。またロードセルは平板を支持する最も少ない数が３であるため３つとしたが、４つ以上でも構わない。ただし、バランスの取りやすさやコストの点から、３つのロードセルで測定することが好ましい。
【００１３】
（測定原理について）
まず、測定円板２の上に圧縮コイルバネＳを設置し、サーボモータ４によりボールネジ加圧機３を押し下げていく。加圧面ＡがバネＳに接触し、自然長よりも短くなるように押圧していくと、測定円板２を介してロードセル１ａ，１ｂ，１ｃに荷重が加えられる。バネに偏心がなければ３つのロードセルには均等に荷重が加えられるが、バネに偏心があると反発方向により荷重が異なる。それぞれのロードセルが受けた荷重はトランジューサによりディジタル信号に変換され、シーケンサに送られ、そこから表示器４０や電子計算機５０にデータが送られる。各ロードセルが受けた荷重の合計値はバネ全体の総合荷重が表示されるため、一般的な荷重計としても使用することができる。
各ロードセルが受けた荷重のデータを解析することにより、偏心量を測定し表示することができる。
【００１４】
図５は、得られた測定データを示す一覧表を示している。機械位置は加圧面の位置座標を示している。ロードセル合計値は、３つのロードセル（ＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３）が受けた荷重の合計値、すなわち、（ＬＣ１＋ＬＣ２＋ＬＣ３）を表している。偏心量とは、各ロードセルが受けた荷重値が、その相加平均からどれだけ偏っているかを符号を含めてパーセント表示したものである。
【００１５】
例えば、偏心量ＬＣ１の計算式は、
偏心量ＬＣ１＝｛ＬＣ１−（ＬＣ１＋ＬＣ２＋ＬＣ３）÷３｝÷｛（ＬＣ１＋ＬＣ２＋ＬＣ３）÷３｝
のようになる。偏心量ＬＣ２，ＬＣ３についても偏心量ＬＣ１と同様にサイクリックに計算する。
【００１６】
図６は、所定量だけバネを圧縮させた機械位置における偏心位置の求め方を示す図である。各ロードセルを通る円を基準する円を基準円とし、ＬＣ１〜ＬＣ３の偏心量に応じてその半径を拡大又は縮小し、交点Ｐ，Ｑ，Ｒを結ぶ三角形の重心が、その位置における偏心位置Ｇとなる。
【００１７】
図７は、たわみ量と荷重との関係を示すグラフである。荷重は、それぞれのロードセルが受ける荷重と、各ロードセルが受けた荷重の合計荷重とが表示される。
【００１８】
図６及び図７のグラフにより、視覚的に偏心量が分かり、かつ、スペックを満たすかどうかを簡単に調べることができる。
【００１９】
本発明に係る荷重反力方向測定装置は、従来は測定が困難であった反発力方向の測定を極めて簡単に行うことができる。従って、本発明はバネ設計者がバネを作製する上で極めて重要であり、その産業上の利用可能性は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明に係る測定装置の全体のシステム図を示している。
【図２】図２は、実施例に示す荷重試験機１０の正面図を示している。
【図３】図３は、実施例に示す荷重試験機１０の側面図を示している。
【図４】（イ）は、荷重試験機１０の正面図を拡大した図、（ロ）は（イ）のＸ−Ｘ矢視図を示している。
【図５】本発明に係る荷重反力方向測定装置により得られた測定データを示す一覧表である。
【図６】図６は、所定量だけバネを圧縮させた機械位置における偏心位置の求め方を示す図である。
【図７】図７は、たわみ量と荷重との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２１】
１（１ａ，１ｂ，１ｃ）  ロードセル
２      測定円板
３      ボールネジ加圧機
４      サーボモータ
１０    荷重試験機
２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）  トランジューサ
４０    データ表示器
５０    電子計算機
Ａ      加圧面
Ｓ      圧縮コイルバネ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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